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人工心肺機(Heart-Lung Machine)#

物品名稱#

人工心肺機,又稱體外循環機,在手術期間暫時取代心肺功能:將靜脈血引出、加氧、去除二氧化碳後送回動脈,使心臟可以在「空跳」或停跳狀態下接受開心手術。

發明者#

美國外科醫師約翰·吉本(John Heysham Gibbon Jr.),歷經二十餘年研究,與 IBM 工程師合作改良。

發明年份#

1953 年 5 月 6 日(首例成功:以人工心肺機完成房間隔缺損修補手術)。

特性#

  • 組成:幫浦(取代心臟泵血)、氧合器(取代肺泡換氣)、熱交換器(控溫)、儲血槽與管路。
  • 氧合器演進:早期薄膜式、碟式 → 鼓泡式 → 現代中空纖維膜氧合器。
  • 配套:常與低溫體外循環併用,降低代謝與臟器耗氧。
  • 延伸:葉克膜(ECMO)為其長時間急救版,用於心肺衰竭支持。

用途#

  • 開心手術:瓣膜置換、冠狀動脈繞道、先天性心臟病矯正、主動脈手術。
  • 心肺移植:術中循環支持。
  • 葉克膜(ECMO):急性心肺衰竭、COVID 重症的救命支持。

歷史#

  • 1931 年:吉本目睹病人肺栓塞死亡,立志製造體外循環機。
  • 1935–1952 年:以貓、狗反覆試驗,與 IBM 合作建構機型。
  • 1953 年:首例成功(18 歲女大生房間隔缺損修補),病人長期存活。
  • 1954–55 年:李勒海(Lillehei)以「交叉循環」(家長作活體心肺)過渡,隨後機器改良取代。
  • 1970 年代:膜氧合器普及,血液破壞大幅減少。
  • 今日:全球每年逾百萬例開心手術仰賴體外循環;ECMO 於疫情中成為最後防線。

影響#

人工心肺機使「打開心臟動手術」從不可能變成常規,開啟心臟外科時代,並衍生出葉克膜等重症支持技術,是外科與工程結合的里程碑。

相關條目#

  • 吉本、心臟外科、葉克膜